fbpx
Предметы

Основы ОВР

Кроме известных типов химических реакций, таких как реакции соединения, разложения, замещения и обмена, существуют и другие классификации. Рассмотрим следующую химическую реакцию:

Zn + 2HCl = ZnCl2 + H2

Расставим степени окисления у элементов в реакции.

Zn0 + 2H+1Cl-1 = Zn+2Cl2-1 + H20

Как мы можем видеть, в данной реакции меняются значения степеней окисления у элементов цинка и водорода.

Окислительно-восстановительные реакции (ОВР) — это реакции, идущие с изменением степени окисления элементов.

Реакции замещения всегда будут окислительно-восстановительными.

Рассмотрим основные положения теории окислительно-восстановительных реакций.

  1. Процесс передачи электронов атомом, молекулой или ионом называется окислением, а процесс присоединения электронов – восстановлением. На примере выше рассмотренной реакции:

Процесс окисления: Zn0 — 2e → Zn+2

Процесс восстановления: 2H+1 + 2е → H20

  1. При окислении степень окисления повышается, а при восстановлении – наоборот, понижается. 
  2. Восстановители отдают электроны и окисляются, а окислители присоединяют электроны и восстанавливаются. 
  3. Окисление всегда сопровождается восстановлением, и наоборот. 
  4. Число электронов, отданных восстановителем, равно числу электронов, присоединенных окислителем. 
  5. В окислительно-восстановительных реакциях атомы с высшей степенью окисления являются только окислителями, а с низшей – только восстановителями. 
  6. Атомы с промежуточной степенью окисления могут быть и окислителями, и восстановителями в зависимости от условий протекания реакций.

Важнейшими окислителями являются кислород, озон, галогены, азотная кислота, концентрированная серная кислота, пероксид водорода и др.

К важнейшим восстановителям относятся водород, металлы, углерод, оксид углерода (II) и др.

ОВР невозможна между веществами, являющимися только окислителями (например, между HNO3 и H2SO4) или только восстановителями (H2S и HI).

Различают три типа окислительно-восстановительных реакций.

1. Реакции межмолекулярного окисления-восстановления, в ходе которых исходных веществ:

Fe2+3О3 + 3C+2О = 2Fe0 + 3C+4О2

2. Реакции внутримолекулярного окисления-восстановления, в ходе которых изменяются степени окисления атомов разных элементов, входящих в состав одного и того же исходного вещества:

4Fe+2S+6O-2 = 2Fe2+3O3 + 4S+4O2 + O20

3. Реакции самоокисления-самовосстановления. В этих процессах окислителями и восстановителями являются атомы одного и того же элемента.

Реакции самоокисления-самовосстановления делятся на два вида: диспропорционирования и конпропорционирования.

Диспропорционирование (дисмутация) – процесс, при котором элемент из одной степени окисления переходит в две новые, меньшую и большую, относительно исходной. Например:

Cl20 + Н2+1O-2 = Н+1Cl-1O-2 + H+1Cl-1

Конпропорционирование (конмутация). В ходе этих процессов атомы одного и того же элемента из разных степеней окисления сходятся к одной, промежуточной, между исходными. Например:

S+4O2 + 2H2S-2 = 3S0 + 2H2

Для составления уравнений окислительно-восстановительных реакций часто используется метод электронного баланса. В основе его лежит следующее правило: общее число электронов, отданных восстановителем, в точности равно числу электронов, принятых окислителем. На этом принципе основан способ расстановки коэффициентов в ОВР методом электронного баланса.

Окислительно-восстановительные реакции являются самыми распространенными реакциями. Они играют важнейшую роль в природе и технике, представляют собой основу всей жизни. С процессами окисления и восстановления связаны процессы дыхания, обмена веществ, гниения, брожения, фотосинтеза. Можно видеть процессы данных типов реакций при горении топлива, получении сплавов. ОВР — это основа круговорота веществ и элементов в природе.

Задания для самопроверки:

Задание 1

Среди ниже перечисленных реакций выберите окислительно-восстановительную:

A) MgСО3 = MgО + СО2

B) 2Ca+O2 = 2CaO

C) K2O + SO2 = K2SO3

D) NaCl + HNO3 = NaNO3 + HCl

E) HF + NaOH = NaF + H2O

Задание 2

Окисление — это:

A) Отдача электронов атомом, молекулой или ионом

B) Присоединение электронов атомом, молекулой или ионом

C) Перемещение электронной пары

D) Образование общей электронной пары

E) Завершение внешнего энергетического уровня

Задание 3

Азот проявляет свойства восстановителя в реакции с веществом:

A) Ca         

B) H2               

C) O2            

D) Si

E) Mg

Задание 4

Выберите вещество, которое может быть только окислителем:

A) H2SO3

B) HNO3

C) CO2

D) SO2

E) NO

Задание 5

В схеме превращений окислительно-восстановительными реакциями будут:

S (1) → SO2 (2) →  SO3 (3) → H2SO4 (4) → K2SO4

A) 1, 4  

B) 1, 3   

C) 3, 4  

D) 1, 2    

E) 2, 4

Задание 6

Выберите самый сильный окислитель: 

A) S

B) O

C) N

D) F

E) I

Ответы:

1 – B, 2 –  A, 3 – C, 4 –  B, 5 –  D, 6 –  D.

Понравилась статья? Оцени:
Звёзд: 1Звёзд: 2Звёзд: 3Звёзд: 4Звёзд: 5
Загрузка...
Полезный материал? Поделись им со своими друзьями, пусть они тоже почитают
Я нашёл ошибку Если вы обнаружили ошибку, свяжитесь с нами с помощью короткой формы обратной связи
О чем эта статья: